定向钻机在远距离地质构造精准探测及探放水中的应用.pdf
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1、2023 年第 10 期2023 年 10 月地质构造的精准探测极大程度制约着煤矿的安全生产,特别是在工作面衔接布置过程中,一些大型构造往往成为阻碍工作面正常回采的决定性因素,依靠传统常规钻机探测存在钻探距离近、连续性差、效率低等缺点,不但增加了钻探难度,而且无法达到远距离精准探测断层的目的。定向钻机不仅功率大,探测距离远,而且在孔内可实现定向钻进,随着探测目标的变化可实现孔内轨迹调整,准确施工至探测层位,不需要重新开孔,大大提高了探测效率,为远距离地质构造精准探测及探放水提供了技术保障。1矿井概况屯兰矿为山西焦煤西山煤电集团有限责任公司所属的国有大型井工矿井,井田面积 62.257 8 km
2、2,设计生产能力 4.0106t/a,水文地质类型复杂,地质类型极复杂,属全区带压开采矿井,井田开拓为“两斜一立”多水平综合开拓方式。井田位于太原市西山煤田的西北部、马兰向斜的东翼,地层倾向南南西,倾角 2毅15毅。井田整体构造形态呈走向北北东北北西、倾向南西南东的波浪状单斜构造,有少量宽缓褶皱,次一级小型波状褶曲发育,断层较多且成组出现。井田内的主要构造为断层和陷落柱,其次为褶皱,目前井田范围内共揭露断层 573 条、陷落柱 204 个;共有积水采空区 30 个,积水面积 1.84 km2,估算积水量约 1.83105m3。2以往矿井探构造及探放水措施矿井构造发育,采空区积水多,且构造的精准
3、探测直接影响着工作面的布置,采空区积水疏放时间也直接影响着工作面的回采进度。以往采用普通钻机对构造进行探测,距离控制在 50 m 以内,且由于钻杆偏移,无轨迹测量,无法判断钻探见煤、见岩的准确位置。2013 年因 12412 工作面内部构造探测不清,判断失误,导致工作面切眼揭露断层,造成工作面无法回采的事故;2016 年在南翼下组煤盘区下组 8 号煤层对上组2 号煤层采空巷道积水进行疏放时,由于普通钻机无定向钻进功能,不能准确施工至目标巷道,18401 工作面探放上覆 12401 底抽巷积水时共施工 4 个钻孔才打透采空区,累计疏放水量 5 500 m3,延误了回采时间,影响了矿井的衔接布置及
4、产量保供。可见,普通钻机在构造的远距离精准探测及探放水过程中做不到准确、高效。图 1 为 12412 回采面断层布置图,图 2 为 18401 轨道巷探放上覆 12401 底抽巷积水钻孔分布图。收稿日期:2023-01-28作者简介:赵辉,1987 年生,男,山西平遥人,工程师,主要从事地质防治水工作。定向钻机在远距离地质构造精准探测及探放水中的应用赵辉(西山煤电集团有限责任公司屯兰矿,山西 古交 030206)摘要:列举了以往构造未探清尧 探放水不精确给煤矿带来的损失袁 阐述了定向钻机探测的必要性袁 同时结合屯兰矿12519 底抽巷远距离探断层和 22307 轨道顺槽远距离探放水实例袁 进一
5、步证明了定向钻机在地质构造的精准探测及探放水过程中发挥着关键作用袁 可为矿井采掘布置和安全生产提供可靠的技术依据遥关键词:定向钻机曰 远距离曰 构造精准探测曰 探放水中图分类号:TD421.3;TD745+.2文献标志码:A文章编号:2095-0802-(2023)10-0189-03Application of Directional Drilling Machines in Accurate Detection of RemoteGeological Structures and Water ExplorationZHAO Hui(Tunlan Coal Mine,Xishan Coal
6、Electricity Group Co.,Ltd.,Gujiao 030206,Shanxi,China)Abstract:This paper enumerated the loss caused to coal mine by the lack of structural exploration and the inaccuracy of waterexploration,and expounded the necessity of directional drilling machine detection.Meanwhile,combined with the examples of
7、long-distance fault exploration in 12519 floor roadway and long-distance water exploration in 22307 track gate in Tunlan CoalMine,it further proved that directional drilling machine played a key role in the process of accurate geological structureexploration and water discharge,which can provide a r
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